字符串题目：转换成小写字母

题目

标题和出处

标题：转换成小写字母

出处：709. 转换成小写字母

难度

1 级

题目描述

要求

给你一个字符串 $\text{s}$，将该字符串中的大写字母转换成相同的小写字母，返回新的字符串。

示例

示例 1：

输入：$\text{s = "Hello"}$
输出：$\text{"hello"}$

示例 2：

输入：$\text{s = "here"}$
输出：$\text{"here"}$

示例 3：

输入：$\text{s = "LOVELY"}$
输出：$\text{"lovely"}$

数据范围

• $\text{1}\le \text{s.length}\le \text{100}$
• $\text{s}$ 由 ASCII 字符集中的可打印字符组成

解法

思路和算法

这道题目要求将给定的字符串 $s$ 中的大写字母转换成相同的小写字母，返回新的字符串。解法非常直观，遍历字符串 $s$，判断每个字符是否是大写字母，如果是大写字母则将其转换成相同的小写字母，如果不是大写字母则保留原来的字符，遍历结束之后返回新的字符串即可。

判断一个字符是否是大写字母的最直接的方法是通过 ASCII 码判断。由于 $26$ 个大写字母的 ASCII 码连续，因此对于字符 $c$，只要判断 $\text{‘A’}\le c\le \text{‘Z’}$ 是否成立，即可知道字符 $c$ 是否是大写字母。

Java 的 $\text{Character}$ 类有多个静态方法，其中的 $\text{isLetter}$ 可以用于判断一个字符是否是字母。判断字符 $c$ 是否是大写字母的另一个方法是判断「$c$ 是字母」和「$c\le \text{‘Z’}$」这两个条件是否都成立。

由于 Java 的 $\text{String}$ 类型的对象是不可变的，因此需要转成其他类型之后才能进行转换操作。有两种做法可以将字符串对象变成可变类型。

第一种做法是调用 $\text{toCharArray}$ 方法得到 $\text{char}$ 类型的数组，然后遍历数组，对数组中的字符进行转换操作。

第二种做法是创建 $\text{StringBuffer}$ 或 $\text{StringBuilder}$ 类型的对象，即可变字符串对象，然后遍历 $s$，对于每个字符，如果是大写字母则将其转换成相同的小写字母，否则保留原来的字符，然后将字符拼接到可变字符串对象的末尾。

代码

下面的代码为调用 $\text{toCharArray}$ 方法的做法。

class Solution {
    public String toLowerCase(String s) {
        char[] array = s.toCharArray();
        int length = array.length;
        for (int i = 0; i < length; i++) {
            char c = array[i];
            if (c >= 'A' && c <= 'Z') {
                array[i] += 'a' - 'A';
            }
        }
        return new String(array);
    }
}

下面的代码为创建 $\text{StringBuffer}$ 类型的对象的做法。

class Solution {
    public String toLowerCase(String s) {
        StringBuffer sb = new StringBuffer();
        int length = s.length();
        for (int i = 0; i < length; i++) {
            char c = s.charAt(i);
            if (c >= 'A' && c <= 'Z') {
                c += 'a' - 'A';
            }
            sb.append(c);
        }
        return sb.toString();
    }
}

复杂度分析

• 时间复杂度：$O(n)$，其中 $n$ 是字符串 $s$ 的长度。需要遍历字符串 $s$ 一次，对于每个字符，判断是否需要转换以及转换操作的时间复杂度是 $O(1)$。

• 空间复杂度：$O(n)$，其中 $n$ 是字符串 $s$ 的长度。需要额外创建一个长度为 $n$ 的数组或者一个长度为 $n$ 的 $\text{StringBuffer}$ 或 $\text{StringBuilder}$ 类型的对象。由于 Java 中的 $\text{String}$ 类型的对象不可变，因此空间复杂度至少为 $O(n)$。